2008年5月12日,龙门山断裂带发生了Ms8.0级汶川地震,对当地造成了极大的损害。这次地震首先在西南段发生逆冲破裂,后向东北发展为右旋走滑破裂,破裂总长达300公里。汶川地震的震后形变蕴含有龙门山断裂带区域介质的流变信息及该区域的地壳运动和深部构造运动信息,尽管距地震发生已过去十二年,但关于汶川地震震后形变方面的现有成果中,一部分学者研究震后早期内变化,一部分学者针对震后长期形变进行持续跟踪分析,缺少将早期形变与长期形变进行联合研究。因此通过本文对汶川地震震后早期与长期形变的结合研究,不仅对理解这次地震的震后机制具有独特的意义,而且对青藏高原东部地区的区域流变动力学研究具有重要的价值。本文基于有限元法建立三维黏弹性模型模拟计算了汶川地震震后黏弹性松弛效应,之后利用运动学方法反演震后余滑,分别获得地表位移形变场来研究两种形变的物理机理。主要完成以下工作:1.GNSS数据处理与形变分析。利用GAMIT/GLOBK软件,对52个GNSS站点的观测数据进行处理,利用对数拟合方法得到所需的震后1年和7年的形变累积位移。从位移分布结果来看:分布在青藏高原东部区域上从西南到东北的站点位移方向有逐渐向北的趋势;断层两侧震后形变值差距很大,具有极大不对称性,说明断层两侧深部流变性质具有很大差异性。2.震后黏弹性松弛模拟分析。本节建立了青藏高原东部区域弹性层厚度分别为25 km、30 km、33 km、35 km的四个三维黏弹性模型,利用有限元方法正演,再通过网格搜索方法获得龙门山断裂带上盘最佳弹性层厚度和中下地壳最佳黏滞系数。根据计算结果,弹性层厚度为25 km时拟合误差最小RMS=10.61 mm。根据震后7年形变模拟值显示,最大形变量为8.47 cm,最小为7 mm,接近形变观测值。通过比较模拟值与形变观测值位移场分布,可以得出在中近场区域拟合误差偏大,在远场区域拟合效果较好。同时做了关于黏性时间演化模拟的研究,分别正演震后1～7年黏弹性松弛效应,得到震后1～7年的龙门山断裂带上盘下地壳黏滞系数,综合之前各学者相关研究的结果,对比发现:龙门山断裂带上盘下地壳黏滞系数一般随震后时间尺度延长而增大。3.单一余滑机制模拟分析。本节采用运动学反演方法,以震后1年GNSS形变观测数据作为输入值,利用文中反演函数,计算震后1年破裂断层面上的余滑分布,并获得地表形变场。设置平滑因子为0.008,约束青川-北川-映秀段的滑动上下界分别为0 m和1.5 m,约束彭灌段的滑动上下界分别为0 m和0.5 m。反演结果表明,余滑主要分布在同震过程中未滑动或滑动量较小的区域,峰值约为0.597 m,位于虹口-映秀段深部滑脱层区;根据地表位移场比较得出近场区域拟合效果最好,远场区域拟合效果最差,呈现拟合值由近及远逐渐减小的情况。4.联合机制模拟分析。根据黏弹性松弛模拟所得的最佳流变参数,假设汶川地震震后7年内龙门山断裂带中下地壳的黏滞系数不变,设为3.0×1018 Pa·s,弹性层厚度为25 km,进行黏弹性松弛正演计算;再利用震后1年观测数据减去黏弹性松弛正演结果得到剩余形变场,以剩余形变场作为输入值,采用上述反演程序得到破裂断层面的余滑分布和地表形变场,将正演黏弹性松弛获得的地表形变结果与反演得到的地表形变结果相加构成两种机制联合结果,与震后1年形变观测结果对比,研究双机制下的汶川地震震后1年内形变特征。结果发现,距离破裂区域越近,两种研究方法拟合结果越接近,在断层面附近趋于重合,说明越近场站点的形变受余滑作用越大,黏弹性松弛影响作用越小,对震后形变的影响作用中余滑占主导位置,且双机制联合方法得出的震后形变结果更接近实际观测值,说明黏弹性松弛和余滑联合机制更能有效的解释震后形变特征。本文通过有限元方法模拟计算了震后7年内的黏弹性松弛效应,得到青藏高原东部区域弹性层最佳厚度为25 km,中下地壳黏滞系数为3.0×1018 Pa·s,断层两侧上地幔黏滞系数分别为1.0×1019 Pa·s和1.0×1020 Pa·s;之后正演了从1年到7年的黏弹性松弛效应,获得青藏高原东部区域中下地壳黏滞系数变化的一般规律为随着震后时间延长中下地壳黏滞系数逐渐增大;利用运动学反演计算了汶川地震1年内的断层面余滑分布以及结合黏弹性松弛与余滑两种机制的影响进行模拟,相比之下,双机制作用比单一余滑机制能更好地解释震后形变分布特征。